Расчет бойлера косвенного нагрева — мощность и объем. Косвенный котел горячей воды


Бойлер косвенного нагрева для горячей воды. Установка, подключение.

Решение проблемы горячего водоснабжения является одной из самых насущных при создании комфортных условий проживания в частном доме, загородном коттедже. Для ее решения существует немало способов, а главное, приборов и специального оборудования, одним из которых является бойлер косвенного нагрева.

Содержание этой статьи

Его главным отличием от своего ближайшего «родственника» – бойлера прямого нагрева, является отсутствие нагревательного элемента. В основу его работы положен принцип действия, основанный на теплообмене с другими нагревательными приборами, среди которых может быть и одноконтурный котел и система отопления, и даже солнечные коллекторы.

По данной теме есть похожая статья - Электрические накопительные водонагреватели (бойлеры).

Что такое бойлер косвенного нагрева и его устройство

Итак, для нормальной работы бойлера косвенного нагрева требуется источник, обеспечивающий поставку теплоносителя, который проходя по змеевику, через него, то есть косвенно, нагревает воду.

Небольшие приборы могут работать даже и без змеевика – в этом случае они просто помещаются в емкость с теплоносителем, но большего размера. Косвенный теплообмен между теплоносителем и нагреваемой жидкостью происходит через стенки бака.

Рассматривая устройство бойлера несложно обратить внимание на его простую конструкцию, являющуюся, по сути, термосом с вмонтированным греющим контуром.

Основными конструктивными элементами бойлера косвенного нагрева являются:

  • корпус в виде защитного кожуха, дополнительно снабженного системой крепления для настенного или напольного монтажа;
  • непосредственно накопительная емкость;
  • змеевик или иной вид внутреннего контура для циркуляции теплоносителя;
  • теплоизоляция, расположенная между корпусом и накопительным баком;
  • датчики температуры воды;
  • патрубки для воды: подводящий, расположенный, как правило, в нижней части корпуса бойлера и отводящий или распределительный, находящийся в верхней;
  • патрубки для теплоносителя.

Их эксплуатация позволяет круглогодично получать в достаточном количестве горячую воду для хозяйственных и гигиенических нужд. Особенно это актуально в летний период, когда система отопления выключена, а возможности использования солнечной энергии отсутствует.

По способу монтажа, водонагреватели данного типа могут быть настенными или напольными, а по внешнему виду цилиндрическими, кубическими и других нетрадиционных форм.

Кроме моделей с одним змеевиком существуют бойлеры и с двумя, что позволяет одновременно использовать теплоноситель, поступающий из разных устройств, например, от котла и системы отопления или от котла и солнечных коллекторов.

Хитрости подключения бойлера, видео:

Как работает бойлер косвенного нагрева?

Принцип работы основан на теплообмене между теплоносителем и водой в накопительном баке, а непосредственно элементами, обеспечивающими передачу тепла, являются трубки змеевика, выполненного из нержавеющей стали или латуни.

В том случае если в качестве теплоносителя используется система отопления, следует учитывать что на время первого нагрева воды в бойлере температура в системе будет постепенно снижаться, но после того как достигнут необходимый максимум нагрева, все вернется на свои места, так как теплоноситель просто станет поддерживать температуру в емкости.

Холодная вода поступает в бойлер снизу, поэтому змеевик, как правило, располагается именно в этой части. По мере набора температуры, вода поднимается в верхнюю часть и подается в систему горячего водоснабжения уже через верхний патрубок. Но подача теплоносителя в водонагреватель происходит наоборот, что гарантирует более высокую производительность: сначала он подогревает самые горячие слои воды и уже после этого нижние, самые холодные.

Постоянное движение теплоносителя по змеевику или спиралевидной трубке обеспечивается работой насоса, который при достижении необходимой температуры воды, отключается автоматически.

Так как принцип работы бойлера косвенного нагрева основан на физическом законе теплообмена, то следует помнить о том, что поставщик теплоносителя должен быть достаточно мощным.

Особенно это актуально, если в качестве поставщика используется система отопления, которая будет не способна создать необходимый уют в доме, так как тепловая энергия будет уходить для подогрева воды в баке.

Основные достоинства и некоторые недостатки бойлера косвенного типа

Преимущества от эксплуатации бойлеров косвенного нагрева вполне очевидны, но если их систематизировать, то получиться довольно длинный список. Основными из них следует считать:

  • высокую производительность;

  • наличие постоянной циркуляции гарантирует получение воды нужной температуры и в нужном объеме, вследствие чего полностью отсутствует эффект «двух открытых кранов» когда температура в одном зависит от того, открыт ли второй кран или нет;

  • не происходит дополнительной нагрузки на электросеть, так как нет необходимости в использовании дополнительного источника для подогрева воды, то есть способность компенсации дефицита горячей воды при пиковых нагрузках;

  • экономичность, так как в большинстве своем для его работы используется уже произведенная тепловая энергия, которая зачастую просто теряется;

  • возможность одновременного или поочередного использования разных источников энергии.

При столь очевидных достоинствах, недостатки уже не выглядят угрожающе, но все же они есть, и среди них:

  • большие затраты на начальном этапе, складывающиеся из стоимости самого бойлера, цена за который стартует от 14 000-15 000 рублей. Кроме того, следует учитывать и стоимость монтажа или работ по переоборудованию системы горячего водоснабжения, а также стоимость одноконтурного котла или иного отопительного прибора;
  • достаточно длительный во времени процесс первого нагрева, во время которого значительно теряется теплоэффективность системы отопления, так как за счет работы насоса, теплоноситель будет интенсивно циркулировать по змеевику. Но следует признать, что данный недостаток является кратковременным и актуален лишь при запуске системы, например, в начале отопительного сезона или после аварийных ремонтных работ, которые случаются довольно редко;
  • устанавливать и эксплуатировать бойлер для нагрева воды  лучше в частном доме, в котором есть возможность выделить для этого специальное помещение или его часть, так как прибор часто имеет довольно внушительные размеры, определяемые нормами потребления горячей воды для обеспечения нужд всех проживающих в доме. Кроме того, следует учитывать, что монтаж бойлера должен производиться непосредственно рядом с котлом. При этом следует руководствоваться простым правилом: если котел настенного типа, то и бойлер должен иметь аналогичный способ крепления, а если первый аппарат напольный, то и второй должен быть таким же.

Как выбрать бойлер косвенного типа для горячего водоснабжения дома?

Основными техническими характеристиками бойлера являются следующие параметры:

  • емкость бака;
  • мощность теплообменника;
  • время подогрева воды до максимального значения;
  • способ монтажа: настенный или напольный;
  • габариты;
  • наличие дополнительных контролирующих устройств: термостата, предохранительных клапанов и других;
  • максимальные показатели давления и температуры.

Поэтому перед тем как приобрести такой бойлер для горячей воды, обязательно, следует обратить на них внимание. Но для того чтобы правильно выбрать устройство следует учесть, прежде всего, то что эффективность эксплуатации его будет заметна только при значительном потреблении горячей воды, приблизительно от 1,5-2 л в минуту, то есть для семьи, состоящей из трех и менее человек, его использование вряд ли будет рациональным.

Если планируется подключить бойлер к уже установленному и эксплуатируемому котлу, то следует рассчитать хватит ли его мощности для выполнения дополнительных функций по нагреву воды или его следует заменить на более мощный. Во втором случае нужно просчитать потенциальную выгоду от модернизации как системы отопления, так и системы горячего водоснабжения.

Обязательно надо обратит внимание на материал, из которого изготовлен змеевик (предпочтение нужно отдавать латуни), а также на их количество: наличие второго элемента для теплоносителя повышает эффективность бойлера, так как его можно одновременно подключить к двум источникам-поставщикам.

Обязательно следует уделить внимание и на ремонтопригодность бойлера, особенно змеевика, так как в более дешевых изделиях они приварены, что полностью исключает эту возможность. Поэтому предпочтение нужно отдавать аппаратам со съемными трубками.

Нельзя оставлять без внимания и то, какие материалы, используются для теплоизоляции, а также для изготовления корпуса и накопительной емкости. В первом случае предпочтение следует отдавать полиуретану, а во втором нержавеющей стали.

Но большей надежностью и долговечностью отличаются модели с титановым напылением на внутренней стороне накопительного бака. В более дешевых моделях защитой от коррозии служит слой эмали или стеклокерамики.

Как выбрать водонагреватель для частного дома

Важно, перед тем как купить бойлер косвенного типа, правильно рассчитать его объем, который определяется несколькими факторами:

  • числом постоянно проживающих в доме людей;

  • количеством бытовых приборов, подключенных к системе горячего водоснабжения.

Конечно, в некоторых случаях следует учитывать и индивидуальные гигиенические привычки членов семьи.

Но, выбирая бойлер для газового котла или иного поставщика теплоносителя, следует учитывать, что водонагреватель большего объема потребует и больше времени на подогрев воды.

Оптимальным является выбор емкости бойлера из расчета от 80 до 120 л воды в сутки на 1 человека. Такое правило хорошо работает для водонагревателей с объемом от 200 до 2000 литров.

Такой критерий выбора является вполне разумным, так как в данном случае нет особой необходимости учитывать непредвиденные расходы, а кроме того, нельзя не принимать во внимание и то, что для подогрева лишнего объема требуется дополнительный расход газа или электричества.

Как произвести подключение бойлера косвенного нагрева?

Выбор способа подключения водонагревателя, прежде всего, определяется типом котла (одно- или двухконтурного), с которым он будет работать в паре.

Например, при подключении к двухконтурному котлу обязательно монтируется трехходовой клапан, регулирующий поток теплоносителя: при достижении предельной температуры он закрывает доступ теплоносителя в контур. Работает в тандеме с термостатом и именно показателями последнего регулируется его работа.

Для подключения бойлера к одноконтурному аппарату потребуется, дополнительно к основному насосу, обеспечивающему циркуляцию в змеевике, установка добавочного – для подачи теплоносителя непосредственно от котла.

При этом оба насоса должны подключаться к термостату, который и будет управлять их работой. Такой вариант подключения обеспечивает бесперебойную работу как системы отопления, так и бойлера (хотя приоритет остается за системой ГВС), поскольку они подключаются параллельно.

Но для исключения смешивания потоков теплоносителя должны быть предусмотрены обратные клапаны, которые монтируются для каждой системы отдельно.

В тех случаях, когда теплоноситель используется для функционирования нескольких отопительных контуров и бойлера, то рекомендуется установка гидроколлектора, представляющего собой распределительный узел и иногда называемый гидравлической стрелкой.

Его главная задача состоит в том, чтобы исключить перепады давления в любой из систем или в их ответвлениях, хотя в некоторых случаях с функциями гидравлической стрелки справляются специально устанавливаемые балансирующие вентили.

Как и зачем монтировать бойлер, видео:
Cхема подключения бойлера косвенного нагрева:

Монтаж бойлера косвенного типа

До того как приступить к монтажным работам нужно определиться с местом его размещения. Иногда, с целью экономии места, приобретается напольный водонагреватель, над которым устанавливается котел. Обязательно при этом следует обеспечить доступ к бойлеру для сервисного обслуживания или ремонта.

Если производиться установка бойлера навесного типа, с учетом того, что его вес вместе с водой весьма внушителен, то монтаж допустимо выполнять только при условии, если стена, на которую он будет крепиться, является несущей и обязательно с помощью анкерных болтов. Напольный бойлер просто устанавливается на свое место (если другого неуказанно в инструкции к нему).

Печь-камин для дачи длительного горения. - здесь больше полезной информации.

Следующий этап работ связан с подключением труб для теплоносителя, в соответствии с выбранной схемой подключения. Далее, установка бойлера своими руками предполагает подведение труб для подачи холодной воды через нижний патрубок.

Рекомендуется подключение выполнять, используя обратный или предохранительный клапан, а иногда они устанавливаются вместе, но последовательно.

Вас заинтересует эта статья - Электрические накопительные водонагреватели (бойлеры).

Важно отметить, что для подключения бойлера к котлу следует использовать исключительно металлические трубы.

Выходной патрубок соединяется с системой горячего водоснабжения через шаровый кран. Рекомендуется дополнительно предусмотреть установку расширительного бака или хотя бы воздухоотводчика.

После того как все работы по монтажу завершены, следует этап пробного запуска, в результате которого проверяется прежде всего герметичность всех соединений, обязательно выполняемых с использованием герметика или ФУМ-ленты.

Во время монтажа нужно проверить состояние магниевого анода, выполняющего функции защитного элемента от химических процессов, появляющихся в результате взаимодействия металлических стенок бака и нагретой воды. Как правило, дважды в год, например, осенью и весной, должна производиться их замена.

You need to enable JavaScript to vote

Понравилась статья ? Покажите её друзьям:

Смотрите дальше на DimDom.ru:

Дополните статью вашими комментариями , фото и видео :

dimdom.ru

Что такое бойлер косвенного нагрева и для чего он нужен — принцип работы БКН

два БКН с напольным газовым котлом
    Содержимое:
  1. Косвенный нагрев — что это, принцип нагрева
  2. Для чего нужен бойлер, где и как используется
  3. Устройство водонагревателя косвенного нагрева
  • Преимущества и недостатки бака косвенного нагрева
  • Бойлер косвенного нагрева отличается хорошими теплотехническими характеристиками. Несмотря на высокую стоимость, водонагреватель незаменим в системах, подключаемым к твердотопливным котлам, солнечным коллекторам и тепловым насосам.

    Если внимательно изучить принцип работы бойлера косвенного нагрева, а также рассмотреть существующие преимущества и недостатки, можно увидеть все достоинства и слабые стороны применения ёмкостного накопителя для ГВС.

    Косвенный нагрев — что это, принцип нагрева

    Существует всего два способа передачи тепла:
    • Первый, отличающийся высоким КПД и отдачей прямой принцип нагрева. Этот способ используется в отопительных котлах для нагрева теплоносителя. Змеевик с циркулирующей жидкостью находится непосредственно над горелкой или топочной камерой. Подобным образом нагревают воду электрические бойлеры, твердотопливные и газовые котлы, проточные газовые водонагреватели.
    • Косвенный способ нагрева заключается в использовании энергии от уже разогретого теплоносителя системы отопления, для нужд ГВС. Происходит вторичная теплоотдача.Принципиальная схема работы подразумевает следующую цепочку передачи энергии: источник тепла > теплоноситель > горячее водоснабжение. Именно такой принцип работы отличает бойлер косвенного нагрева (БКН). Водонагреватель подключается к системе отопления и обеспечивает нужды ГВС используя энергию теплоносителя.

    Для чего нужен бойлер, где и как используется

    Главное предназначение БКН обеспечение потребностей частного загородного дома в горячем водоснабжении. Водонагреватель можно установить и в квартире, имеющей автономное отопление. В многоквартирном доме сделать это сложнее за счет ограниченной полезной площади. Для ГВС подбирают нагреватель, вместительностью 60-100 л.

    Бойлер косвенного нагрева нужен для обеспечения горячего водоснабжения от системы отопления в которой изначально не был заложен подогрев воды. БКН эффективен в следующих случаях:

    • одноконтурный котел;
    • тепловой насос;
    • для гелиосистем — солнечных коллекторов.
    В интернете можно встретить рекомендации подключения БКН к системе теплых полов. Цель такого решения зачастую заключается в снижении температуры нагрева теплоносителя. БКН выступает как буферная емкость, регулирующая температуру. На самом деле в системе тёплых полов не нужен бойлер. Для нивелирования нагрева устанавливают узел подмеса и гребёнку.

    Устройство водонагревателя косвенного нагрева

    Конструкция БКН напоминает обычный емкостный накопитель. Внутреннее устройство бойлера для нагрева воды состоит из следующих элементов:
    • Утепленный кожух — необходим для сохранения тепла нагретой воды. От качества теплоизоляции во многом зависит КПД водонагревателя и его экономичность.
    • Внутренний бак — изготавливается из нержавеющей и черной стали, покрытой эмалью или стеклополимером.
    • Нагревательный элемент — устройство и принцип работы бойлера косвенного нагрева может несколько отличаться в зависимости от того, какое решение используется для передачи тепловой энергии. В конструкции БКН может применяться один или несколько змеевиков, конструкция бак в баке. Выпускаются комбинированные модели с ТЭНом, работающие летом от электричества.
    Несмотря на определенные отличия основное внутреннее устройство емкостных водонагревателей косвенного нагрева и принцип их работы остается неизменным:
    1. Горячий теплоноситель поступает в БКН, увеличивает температуру поверхности змеевика или другого нагревательного элемента, контактирующего с водой для ГВС.
    2. Происходит передача тепла.
    3. Горячая вода подается потребителю.
    4. Остатки невостребованной жидкости аккумулируются в баке, имеющем теплоизолирующий слой, предотвращающий теплопотери. Время от времени вода заново подогревается. Поддерживается одинаковая температура.
    Основной принцип работы остается неизменен. При выборе следует учитывать особенности, связанные с отличиями в конструкции. Разновидности бойлеров классифицируются по:
    • типу установки;
    • баку и внешнему устройству;
    • особенностям нагревательного элемента;
    • системой регуляции температуры теплоносителя;
    • наличием защиты от перегрева и накипи.
    При выборе БКН, перечисленные 5 критериев будут иметь решающее значение.

    Виды бойлеров

    Перед выбором БКН следует оценить технические условия помещения: наличие свободного места для установки, необходимый объем воды, достаточный для потребления. Полученные данные будут влиять на выбор конструкции накопительного водонагревателя косвенного нагрева. Можно условно разделить БКН на две группы:
    • По типу установки — существуют напольные и навесные бойлеры:
      1. Напольные не ограничены объемом нагреваемой воды, но занимают полезную площадь. Напольные водонагреватели косвенного нагрева выпускаются с вместительностью до 1000 л., чего достаточно для промышленного применения.
      2. БКН навесного типа монтируются на стену. Обычно ограничены вместимостью 160 л. Устанавливаются исключительно на стены из плотных строительных материалов. Не подходят для монтажа на пенобетон и газобетон. Настенные вертикальные емкости удобны в эксплуатации, не занимают большого количества полезной площади. Навесной бойлер подойдет для нужд семьи из 4-5 человек.
    • По особенностям конструкции — присутствуют вертикальные и горизонтальные бойлеры косвенного нагрева. Первые предназначены для напольной и настенной установки. Внешним видом такие водонагреватели напоминают классический бойлер.Модели с горизонтальным расположением в основном устанавливаются на пол и отличаются большой вместительностью. Под установку бака требуется отдельное помещение.
    конструкция вертикальных бойлеров косвенного нагреваконструкция горизонтальных водонагревателей косвенного нагрева

    При выборе подходящего БКН учитывают особенности и технические условия помещения, используемого под нужды котельной. Большое значение придается объему воды, необходимой для удовлетворения потребностей В ГВС. Практика показывает, что для небольшой семьи удобно использовать навесной бойлер на 100-160 л. Чтобы удовлетворить промышленные запросы ставят напольный горизонтальный бак, с емкостью до 1000 л.

    Бак и внешнее устройство БКН

    Водонагреватель в разрезе имеет несколько слоев:
    • Корпус — изготавливается из металла с нанесением порошковой краски. В БКН премиум класса оформление может быть выполнено под отшлифованный металл или изготовлен из нержавеющей стали.
    • Теплоизоляция — от этого слоя зависит сохранение температуры нагретой воды. Оптимальным считается применение пенополиуретана с толщиной не менее 100 мм. Параметры сведут к минимуму теплопотери и обеспечат высокий КПД водонагревателя.
    • Внутренний бак — основу всегда составляет металл. Черная конструкционная сталь под воздействием постоянно меняющейся температуры быстро ржавеет. Чтобы не допустить коррозии поверхность бака покрывают эмалью или стеклокерамикой, полностью из нержавеющей стали. У каждого решения свои преимущества:
      1. Эмалированное покрытие — наиболее популярный вид бака. Изначально в устройстве баков использовалось такое же напыление, как и у ванн. Эмаль от постоянного перепада температур растрескивалась и быстро выходила из строя.Со временем в эмаль стали добавлять порошок титана, что существенно улучшило эксплуатационные характеристики. В современных БКН, часто используется производное эмалированному покрытию: стеклокерамика.
      2. Конструкция с баком из нержавейки — несмотря на длительную эксплуатацию и срок службы БКН не пользуется популярностью. Баки из нержавейки выпускает всего несколько европейских производителей. Стоимость на бойлеры из нержавейки высокая.Если сравнивать БКН с баком из стеклокерамики, то срок службы последних ненамного меньше, чем у емкостей из стали. Кроме бака, из нержавейки делается змеевик и корпус. Слабые места конструкции: сварочные швы, лопающиеся от постоянного перепада температур.
    внутреннее устройство БКН

    Не каждый тип нержавеющей стали подходит для бытовых потребностей. Технический металл — сильный токсин, вызывающий аллергию и отравления. Перед покупкой бойлера из нержавейки следует убедиться в качестве материалов и соответствию БКН санитарным стандартам.

    Как нагревается вода в БКН

    Бойлеры косвенного нагрева отличаются по внутреннему устройству. Хотя принцип подогрева остается прежним, несколько отличается конструкция и тип нагревательного элемента. Присутствуют три принципиальных способа приготовления горячей воды:Выбор бойлера косвенного нагрева во многом зависит от того какая система обогрева используется, а также планируется ли подогревать воду в летнее время года. В ряде решений в летнее время для ГВС используют электрический котёл или водонагреватель.

    Как регулируется температура в бойлере

    Управление БКН осуществляется как установленными регуляторами, предусмотренными в самом водонагревателе, так и дополнительным оборудованием, присутствующим в обвязке. Поддержание комфортной температуры выполняется:
    • С помощью погружного термостата или датчика температуры — устанавливается в БКН с объемом свыше 200 л. Ставится на разрыв с насосом, отвечающим за циркуляцию жидкости в БКН. С помощью изменения скорости движения контролируется температура нагрева горячей воды. Погружной термостат присутствует только в бойлерах с производительностью от 200 л и выше.
    • Регулирование температуры при помощи обвязки — в бытовых моделях управлять нагревом ГВС можно с помощью трёхходового крана. Принцип работы модуля связан с реагированием на изменение температуры через открытие или закрытие подпитки теплоносителя. После достижения верхних установленных границ нагрева, трёхходовой кран ограничивает подачу, что приводит к падению температуры ГВС.Практика показывает, что при подключении БКН лучше установить трехходовой клапан с сервоприводом. Термостатический смеситель выполняет автоматическую подкачку воды в бойлер и обеспечивает точный и равномерный контроль нагрева.
    • Система рециркуляции — после закрытия крана водоснабжения нагретая вода остается в трубах и постепенно остывает. При вторичном открытии крана приходится долго ждать пока не сойдет остывшая вода. По самым скромным подсчетам при условии активного использования, расход всего по одной точке водоразбора удаленной от БКН, составит не менее 70 л.Суть системы рециркуляции в том, что после закрытия крана через патрубок забора горячей воды жидкость поступает обратно в бойлер где подогревается до необходимой температуры. При этом сравнительно небольшие затраты на обвязку полностью оправдываются комфортом эксплуатации. Из крана сразу идёт горячая вода.обвязка БКН с рециркуляцией

    Оптимальная температура воды в бойлере должна быть на уровне 65-70°. Параметры достаточные, чтобы предотвратить ожоги и термический удар при открытии крана водоснабжения.

    Системы защиты БКН

    Горячая вода по своему химическому составу намного агрессивней, чем теплоноситель системы отопления. Чтобы продлить срок эксплуатации оборудования производители используют встроенные системы, предотвращающие образование накипи и преждевременную коррозию ёмкости. При обвязке бойлера косвенного нагрева устанавливают группу безопасности, предотвращающую перегрев воды.

    Обязательные системы защиты БКН:

    Производители в инструкции по эксплуатации подробно описывают необходимые условия для нормальной работы БКН. Использование группы безопасности и расширительного бака значительно продлевает срок службы бойлера.

    Преимущества и недостатки бака косвенного нагрева

    Главные минусы — относительно высокая стоимость и необходимость в использовании специальной запорно-регулирующей арматуры. Для подключения потребуется привлечение профессиональных сантехников.

    Преимущества БКН — их несколько:

    • Возможность использования нескольких источников тепла. БКН можно одновременно подключить к электросети, солнечным коллекторам, геотермальному насосу, газовому одноконтурному или твердотопливному котлу.
    • Достаточное количество горячей воды подаваемой пользователю. В ассортименте присутствуют компактные бойлеры на 80-100 л., также есть промышленные накопители с вместимостью до 1000 л.
    • Экономия — первоначальные вложения окупаются за счет небольших затрат на нагрев воды. Бойлер косвенного нагрева в эксплуатации обходится дешевле чем проточный водонагреватель.
    Накопительный бак эффективен в связке с одноконтурным газовым или твердотопливным котлом, гелиосистемой или теплонасосом.

    avtonomnoeteplo.ru

    Бойлер косвенного нагрева - зачем он нужен? Что такое косвенный нагрев?

    В этой статье разберемся в бойлерах косвенного нагрева. Бойлер (от англ. boiler), еще одно название накопительный водонагреватель ― это утепленная емкость, в которую встроен теплообменник. Конструкция теплообменника бывает разная, как и их количество. Наиболее распространенная конструкция теплообменника спираль.

    Бойлер косвенного нагрева — конфигурации

    Конфигураций бойлеров около десятка, подбирается она в зависимости от того, какую задачу нужно решить.

    Бойлер косвенного нагрева с одним теплообменником устанавливают, если нужно приготавливать горячую воду от единственного источника энергии. Это может быть твердотопливный, электрический или газовый котел с одним контуром.

    Бойлер косвенного нагрева Tesy

    Бойлеры с двумя теплообменниками монтируют, когда источников тепла – два. Например, у вас установлен твердотопливный котел и солнечные коллекторы.

    Читайте также: Как отопить дом дешево без газа 

    Или электрический и твердотопливный котел и так далее, вариантов – масса. В этом случае один источник тепла подключается к одной спирали бойлера, а другой источник ко второму теплообменнику.

    Водонагреватель косвенного нагрева Tesy

    Принцип работы

    Принцип работы я думаю понятен – вода для ГВС нагревается от того источника, который более удобен или выгоден в определенное время. Приведу пример: дом отапливается электрическим котлом и есть гелиосистема. Днем солнце бесплатно нагревает воду, а ночью вода в бойлере нагревается от электрокотла.

    Читайте также: Электрический котел для отопления дома 

    Менее распространены бойлеры с теплообменником огромного размера. Такие водонагреватели ставят там, где источник тепла низкотемпературный, например, тепловой насос.

    Водонагреватель косвенного нагрева с мульти спиралью

    Большая спираль у такого водонагревателя позволяет быстро нагревать воду. Такого же результата можно добиться, если купить водонагреватель косвенного нагрева с двумя теплообменниками и соединить эти спирали в одну с помощью фитингов и трубы.

    Также распространены бойлеры с конструкцией бак в баке, это когда вместо спирали установлен меньший бак внутри самой емкости.

    Водонагреватель косвенного нагрева Tesy бак в баке

    Водонагреватель с конструкцией бак в баке эффективнее, чем водонагреватель со спиральными теплообменниками. Например, бойлер ACV, объемом 300 л., по эффективности производства горячей воды можно сравнить с бойлером Tesy, объемом 500 литров. Это связано с тем, что внутренний бак в бойлере ACV сделан из нержавеющей стали, а теплообменник в Tesy, покрыт специальным композитным материалом. У нержавейки теплопередача больше, поэтому воду нагреть такой бойлер сможет быстрее.

    Видео обзор водонагревателя косвенного нагрева Tesy

    Зачем нужны бойлеры косвенного нагрева?

    Бойлер косвенного нагрева позволяет приготавливать и сохранять горячую воду в процессе своей работы. С помощью бойлера можно получить поток горячей воды в любой точке дома, с постоянной температурой.

    У вас есть котел, который греет воду, которая затем идет либо в систему отопления, либо в систему горячего водоснабжения. Хорошо, если у Вас установлен газовый двухконтурный котел, в таком случае бойлер будет решать только одну задачу: дать горячую воду одинаковой температуры каждому потребителю.

    Водонагреватель косвенного нагрева 200 литров

    Вы купаетесь в душевой, и в это время кто-то включает воду в соседнем помещении (например, кухне), и вас ошпаривает кипятком ― то в этом доме, точно нет бойлера косвенного нагрева.

    Читайте также: Бойлер косвенного нагрева Tesy 

    В домах, где несколько санузлов, без бойлера косвенного нагрева получить воду одинаковым напором и температурой просто не возможно. Двухконтурный котел может обеспечить относительный комфорт с двумя точками водоразбора, если их больше, то без бойлера косвенного нагрева обойтись не получится.

    Рециркуляция

    С помощью бойлера косвенного нагрева несложно сделать рециркуляцию горячей воды. Это нужно там, где точки водоразбора находятся далеко от источника горячего водоснабжения. Простой пример: двухэтажный дом, котельная в подвале, открываете кран с горячей водой в санузле на втором этаже и ждете пару минут, когда появится горячая вода. С реализованной системой рециркуляции ГВС, горячая вода из крана появится через несколько секунд после открытия. Это решение намного повысит комфорт, и значительно снизит общий расход воды, что является экономией.

    Схема подключения бойлера косвенного нагрева

    А если у Вас нет газа, и смонтирован твердотопливный котел, как тогда греть горячую воду? Тоже с помощью водонагревателя косвенного нагрева. В последнее время набирают популярность солнечные коллекторы и панели. Тут тоже применяется бойлер косвенного нагрева, только уже с двумя теплообменниками. Один теплообменник присоединен к котлу, а второй теплообменник присоединен к гелиосистеме. Когда светит солнце, горячая вода в бойлере нагревается солнечной энергией, когда солнца нет, горячую воду нагревает котел.

    Схема подключения котла и гелиосистемы

    Вы уже догадались, почему такое название — бойлер косвенного нагрева. Потому, что нагрев воды в бойлере осуществляется косвенно, за счет другого источника энергии, котла, солнечного коллектора, теплового насоса и т.д.

    Зачем накапливать горячую воду?

    Тут масса вариантов, зачем это может понадобиться, но самый главный из них — это недостаточная тепловая мощность источника энергии. Чаще всего с этой проблемой сталкиваются владельцы гостиниц, гостевых домов и т.д. Потребление горячей воды очень большое, а котлы, имеют недостаточную мощность в моменты пиковых нагрузок. Поэтому и используют бойлеры косвенного нагрева, т.к. они при небольшой мощности котла успевают накопить достаточное количество горячей воды (например, ночью).

    У вас установлен бойлер косвенного нагрева? Расскажите о своем опыте в комментариях.

    Автор
    Александр Кузнецов
    Facebook Twitter

    Придумываю, проектирую, строю и автоматизирую системы отопления и водоснабжения. Нужно построить котельную, систему отопления, теплые полы, водопроводы – обращайтесь. Консультирую по электронной почте [email protected], Whats App или Telegram +7 988 354-52-62. Наши работы смотрите на YouTube

    Читайте также

     

     

    geotermica.ru

    Расчет бойлера косвенного нагрева - калькулятор

    Поскольку речь идет о расчете, значит потребуются цифры исходных данных. Каждый человек по-разному расходует воду. Одним достаточно пробыть в душе 5 минут, а другие каждый день два раза в ванне плавают.

    Если Вы решили приобрести бойлер и выбираете тип и модель прежде всего изучите свои потребности. Хотя бы замеряйте время купания и мойки посуды.  Подсчитаем, сколько нужно горячей воды, какой для этого нужен объем бойлера и его мощность. Сколько и чего он возьмет у котла и что для этого потребуется котлу.

    Расчет бойлера косвенного нагреваБойлера косвенного нагрева

    Величины

    Мы потребляем воду литрами, а ее температуру измеряем градусами. Вода, для того чтобы нагреться, использует тепловую энергию в Джоулях из расчета своей массы в килограммах. Водонагреватель вырабатывает мощность в Ваттах, а КПД исчисляет процентами. Переведем эти единицы измерения в одну, понятную, плоскость.

    • Согласно законам физики для того, чтобы повысить температуру 1 кг воды, что равно 1 л, на 1оС требуется 4,187 кДж тепловой энергии, что составляет 0,001 кВт/ч мощности нагревающего устройства. Вид, производитель и потери не учитываем. Кто бы не произвел нагреватель и в каких бы условиях этот механизм не находился воде всегда нужно именно столько энергии.
    • Вода, поступающая в бойлер зимой (летом котел не работает), имеет температуру порядка 10о. Утепленные трубы подачи сократят разницу температур на входе и выходе бойлера и помогут экономить топливо.
    • На панели управления аппаратом выставлена цифра 60о. Это означает что жидкость в агрегате будет нагрета до такой температуры. Следовательно, 60-10=50о. Настраивать большую величину разогрева не стоит. Такая нагрузка повлечет за собой повышенный износ оборудования.
    • На эту величину требуется поднять температуру. Умножим найденную разницу в градусах на энергию нужную для получения каждого из них — 50*0,001=0,05 кВт/ч мощности потребуется бойлеру для такой работы.

    Итак, для нагрева 1 л воды до 60о понадобится 0,05 кВт/ч мощности бойлера, а для повышения на 1о — 0,001 кВт/ч его усилий.

    Горячая вода, которую мы берем из крана чтобы умыться или помыть посуду имеет температуру около 40о. Выше будет горячо, ниже прохладно. Чтобы расчет работы бойлера, не только косвенного нагрева, но и любого другого типа нагревателя был правильным нужно учесть, что мы смешиваем две воды, каждая из которых имеет свою температуру.

    • Горячая вода — это тепловая энергия. Мы подсчитали, что 1о = 0,001 кВт/ч.
    • Желаемая нами вода должна быть 40о, значит 40*0,001= 0,04 кВт.
    • Холодная вода имеет 10о, значит 0,01 кВт/ч уже есть. Это составляет 25% от требуемого объема теплоты.
    • Значит нужно добавить еще 75% температуры, что составит 0,05*75%=0,0375 кВт/ч.

    Таким образом, 1 л искомой смеси (далее по тексту будем называть ее теплой водой) будет содержать 0,75 л полностью нагретой воды из нашего агрегата и 0,0375 кВт/ч его мощности.

    Количество потребляемой мощности

    Расчет объема бойлера косвенного нагреваБойлер, подключение

    Придя к решению о необходимости покупки и производя расчет объема бойлера косвенного нагрева, нужно подсчитать сколько теплой воды нужно для нормального существования. Представим семью из 4-х человек и осуществим среднесуточный анализ за неделю и пиковое (утро рабочего дня) исследование потребления горячей воды.

        1. Еженедельный анализ
    • Для того, чтобы помыть посуду потребуется около 5 литров теплой воды в минуту. Учитывается время полоскания, это около 5 минут. Два раза в день моем тарелки, получаем 50 л теплой воды ушло на кухонную утварь в сутки. Умножим на 7 дней итого 350 литров в неделю.
    • Каждый человек 2-3 раза в неделю принимает ванну, расходуя при этом порядка 170 литров. 4*2,5=10*170=1700 литров за 7 дней.
    • Еще 4-5 раз душ по 10 минут при расходе около 12 л/мин. 4,5*10*12=540 на одного члена семьи, соответственно на всех 2160 л в неделю.
    • Мелкая гигиена (помыть руки, обувь, убрать в доме) — порядка 10 л в день на человека составит 280 л за исследуемый период.

    Итого — 350+1700+2160+280=4490 литров в неделю. Добавим заходивших гостей и запас на всякий случай получим ориентировочную цифру около 5000 литров в неделю. Но бойлер считает в часах, нужно перевести в его единицы. 5000 / 7 / 24 = 30 литров в час теплой воды составляет средний расход семьи из 4-х человек.

    Исходя из наших цифр соотношения температуры и мощности получаем необходимый средний расход мощности — 30*0,0375 = 1,125 кВт/час.

    Пиковое потребление

    Расчет бойлера косвенного нагрева калькуляторБойлера косвенного нагрева, схема

    Исходя из вышеизложенного создается впечатление, что даже самого маленького нагревателя будет достаточно. Увы, в жизни не все так гладко. Производя расчет объема резервуара и необходимой мощности агрегата требуется учесть, что утром вся семья просыпается и собирается на работу или в школу примерно в одно время. Ждать, пока полностью нагреется вода в бойлере попросту некогда. Должно хватить запаса накопленной жидкости и подогрева проточной за время расходования ее потребителями.

    • Согласно статистике, коммунальных служб утренний расход горячей воды составляет порядка 30%-40% от среднесуточной величины за 1,5 часа. Берется период с 7 ч 00 мин до 8 ч 30 мин. Возьмем среднюю цифру 35% и получим, что наша семья израсходует 5000 / 7 * 35% = 250 литров за 1,5 часа, что равно 170 литров в час теплой воды. Для такого количества нам понадобится 170 * 75% = порядка 130 литров горячей воды и 170 * 0,0375 = 6,5 кВт мощности водонагревателя.
    • Но и это еще не все. По мере расходования полностью нагретой воды из бака в него будет добавляться холодная, которую нужно разогреть, а для этого требуется время.
    • Средняя скорость подогрева в проточном режиме зависит от температуры теплоносителя и площади поверхности контура. Поскольку нагревающая жидкость поступает из котла ее температура будет постоянно порядка 70 — 75о, а теплообменник рассчитывается относительно объема резервуара и заявленной мощности устройства.
    • Средние показатели приблизительно равны для устройств всех производителей и составляют для бойлера с нагрузкой контура теплообмена 10 кВт порядка 0,3 л/мин при заданной нами разнице температур 50о. За один час объем подогретой проточной воды составит 60 * 0,3 = 18 литров.

    Таким образом расчет объема бойлера косвенного нагрева показывает, что для одного утра рабочего дня семье из 4-х человек потребуется аппарат мощностью не менее 10 кВт и оснащенный баком емкостью более 100 л. С увеличением возможностей контура теплообмена скорость нагрева будет увеличиваться пропорционально росту мощности, но и количество тепла, отобранного у котла, возрастет.

    Расход теплоносителя

    Поскольку тепловая энергия берется у отопительного устройства, значит ее меньше поступит в систему обогрева дома. Но на общей температуре в помещении скажется только средний расход, пиковые показатели краткосрочны и особого влияния на разогретую систему отопления не окажут.

    • Мы подсчитали, что средний расход мощности составит 1,125 кВт в час. Но после утреннего и вечернего разбора горячей воды резервуар заполниться холодной жидкостью, агрегат ее разогреет и будет всю ночь или день поддерживать температуру.
    • Значит следует учесть холостой расход тепла, как минимум на два полных цикла в день, что составит 200 * 0,0375 / 24 = порядка 0,3125 кВт/ч.

    В итоге получаем результат, согласно которому для бесперебойного обеспечения семьи горячей водой котел отдаст порядка 1,125 + 0,3 = 1,5 кВт/ч своей мощности. Если добавить потери теплоты при транспортировке по трубам, через корпус бойлера и непредвиденные расходы воды (скопление гостей на юбилей, чистка обуви и т. д. и т. п.) правильнее будет взять цифру 2 кВт/ч.

    При проведении этого исследования учитывались усредненные цифры. Чтобы получить более точный расчет бойлера косвенного нагрева калькулятор, представленный по мощности и производителям, учитывает особенности каждой конкретной модели нагревателя и конкретные условия эксплуатации.

    pechiexpert.ru

    Как выбрать газовый котел для водоснабжения?

    напольный котел с бойлером

    Приняв решение приобрести газовый котел, потребители зачастую хотят обеспечить себя не только отоплением, а и горячей водой. Существуют разные варианты газовых котлов для водоснабжения: двухконтурные агрегаты, со встроенным бойлером или с емкостью косвенного нагрева. В зависимости от необходимого объема горячей воды подбирают лучший вариант.

    ...

    Варианты газовых котлов для водоснабжения – их плюсы и минусы

    Двухконтурные газовые котлы

    Двухконтурные агрегаты изначально предназначены для обеспечения потребителей горячей водой – в их конструкции предусмотрен вторичный контур, который соединяется с краном водоснабжения. При его открытии из теплообменника будет поступать горячая вода – клапан закрывает контур отопления и теплоноситель движется во вторичный теплообменник, подогревая находящуюся в нем воду. Пока кран не закрыт, теплоноситель не вернется в систему отопления. Таким образом, контур для горячего водоснабжения работает по принципу проточного водонагревателя.

    Такой двухконтурный газовый котел для отопления и горячего водоснабжения хорош тем, что, выполняя две функции, он имеет компактные размеры и легко впишется даже в малогабаритную квартиру. Большинство данных агрегатов оснащаются коаксиальными дымоходами, которые можно вывести через стену.

    двухконтурный котел для водоснабжения

    Минусом такого варианта является ограниченный объем получаемой горячей воды –  самые мощные модели способны нагревать жидкость до 30ºC со скоростью13-14 л/мин. Этого хватит только для обеспечения 2-3 точек водозабора. Некоторые владельцы двухконтурных агрегатов жалуются, что при открытии горячего крана первые 3-5 секунд вода поступает холодная. Если у Вас большая семья, то объема, производимого двухконтурным газовым котлом, будет недостаточно.

    Агрегаты со встроенным бойлером

    Более производительным вариантом является газовый котел со встроенным бойлером. Вода в нем прогревается послойно, горячая при этом поднимается вверх, а холодная опускается вниз. Существуют как настенные, так и напольные модели. Благодаря встроенной емкости данное газовое устройство способно сразу выдать воду заданной температуры. Настенные газовые котлы для отопления и водоснабжения в основном оборудуются емкостью вместимостью до 30 л. Такие агрегаты подойдут для установки в квартире. Напольные отопительные устройства способны вместить до 100 л горячей воды, но их значительные габариты смогут вписаться только в частный дом большой площади.

    ...

    Данный вариант способен обеспечить больший объем горячей воды, чем двухконтурный газовый котел, но меньше, чем устройство с бойлером косвенного нагрева. Для принятия душа данный газовый котел подойдет, а вот для любителей ванн объема нагретой воды может не хватить. Минусом устройств со встроенным бойлером также является их высокая цена.

    схема обвязки котла с бойлером

    Бойлер косвенного нагрева

    Если Вам нужно много горячей воды, лучшим вариантом станет одноконтурный газовый котел с бойлером косвенного нагрева. В отличие от предыдущего варианта, он оборудован собственным нагревателем, в который поступает теплоноситель и нагревает воду, находящуюся в баке. Емкости косвенного нагрева могут иметь разный объем – 50, 100, 200, 500 и более литров.

    Бойлеры обычно изготавливают из нержавеющей или эмалированной стали, изредка — из стеклокерамики. Для предупреждения коррозии в емкости имеется магниевый или титановый анод. Способность сохранять тепло у разных баков отличается. Лучше выбирать бойлер, у которого толщина стенок не меньше 4 см.

    Обратите внимание! Не стоит экономить на качестве теплоизоляции бойлера косвенного нагрева – чем она лучше, тем меньше топлива в последствии будет расходовать котел.

    Если бойлер позволяет организовать рециркуляцию в системе ГВС, при включении любого крана из него сразу же пойдет горячая вода. К системе водоснабжения с рециркуляцией можно подсоединить полотенцесушитель или трубы «теплых полов».

    Плюсом объединения газового котла с бойлером является то, что Вы сможете получать необходимый объем нагретой воды.

    ...

    Минусы – дороговизна такой системы и необходимость выделения отдельного помещения под котельную.

    Какой котел выбрать – одноконтурный или двухконтурный?

    У многих потребителей возникает вопрос, какой газовый котел под отопление и водоснабжение лучше выбрать – одноконтурный или двухконтурный. Первый вариант отличается надежностью и большим сроком службы, в то время как вторичный теплообменник часто выходит из строя из-за солевых отложений, и его ремонт обходится недешево. К одноконтурному газовому котлу для горячего водоснабжения проще подключить бойлер косвенного нагрева, чем к двухконтурному агрегату.

    напольный котел с бойлером

    Если же Вам достаточно скорости подачи нагретой воды 12-13 л/мин, то лучше приобрести агрегат с двумя контурами. Это оптимальный газовый котел для горячего водоснабжения квартиры.

    Если Вы хотите объединить двухконтурный агрегат с бойлером косвенного нагрева, учитывайте, что не все они рассчитаны на такое соседство. При выборе агрегата интересуйтесь у продавцов-консультантов, к какой модели можно подсоединить емкость косвенного нагрева.

    Как правильно рассчитать мощность газового котла для водоснабжения?

    Расчет мощности газового котла для отопления рассчитывают исходя из правила, что на обогрев 10 м² необходим 1 кВт энергии. Сверху закладывается запас производительности исходя из теплоизоляции дома и погодных условий региона.

    Для расчета водоснабжения ориентируются на то, что каждые 5 кВт нагревают около 1,5 л/мин. Получается, что агрегат мощностью 20 кВт может обеспечить скорость нагрева 7-8 л/мин. Этого хватит, чтобы помыть посуду или для выполнения утренних процедур, но маловато для принятия полноценного душа. Для этих целей требуется уже около 10 л/мин, что сможет обеспечить агрегат мощностью от 25 кВт. Максимальную скорость в 13-14 л/мин выдают газовые котлы, мощность которых превышает 34 кВт.

    При выборе бойлера косвенного нагрева важно правильно рассчитать его необходимый объем. Как показывает практика, для одного человека хватит емкости на 20-30 л, для трех – на 100 л, для пяти проживающих – на 140-150 л.

    Обратите внимание! Не стоит приобретать бойлер косвенного нагрева с объемом больше требуемого, ведь это потянет перерасход топлива и вызовет необходимость в дополнительном месте для размещения крупногабаритной емкости.

    oteple.com